指向自主学习的高中生物学教学逆向设计与实践

童志伟

［摘 要］文章以“减数分裂”一节的教学为例，尝试在高中生物学教学中运用逆向设计的方式，以终为始设计学习目标，以SOLO分类理论为指导，实施学生学业成果评价，并以利于学生开展自主学习的原则设计教学活动。

［关键词］自主学习；逆向设计；SOLO分类理论

［中图分类号］    G633.91        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2023）17-0081-04

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课标》）指出课程要坚持反映时代要求，关注学生个性化、多样化的学习和发展要求；着力发展核心素养，使学生具有终身学习能力。

要使学生具有终身学习能力，必须培养学生的自主学习能力。自主学习是指学生在教师的协助下，自己决定学习内容、选择学习方法、确定学习强度、监控学习过程和学习行为、评价学习结果的一种能动的学习。教师在学生自主学习的过程中可协助学生解读课标、精选和提供学习材料、编制学案、进行学法指导、释疑解惑等。

为了更好地实现教学目标，教师应以终为始，对教学进行逆向设计。逆向设计分为三个阶段：确定预期结果、确定适合的评估证据、设计教学活动。现以“减数分裂”一节的教学为例对高中生物学教学逆向设计与实践进行说明。

一、重教材、重课标，设计学习目标

（一）教材分析

“减数分裂”是人教版高中生物学教材必修2第2章第1节的内容。“减数分裂”这一节包含三个内容：精子的形成过程、卵细胞的形成过程以及用显微镜观察蝗虫精母细胞的减数分裂。安排2课时完成教学，1课时完成“精子的形成过程”的教学，1课时完成“卵细胞的形成过程及用显微镜观察蝗虫精母细胞的减数分裂”的教学。本节课的重点是精子的形成过程及精子形成过程中染色体的行为变化，尤其是减数分裂过程中染色体的特殊行为。

在与社会生活联系方面，教材给出了烟草、烟雾等不良的环境条件对生殖细胞的形成以及生殖细胞的质量和数量的影响，提醒学生要形成健康的生活方式，并能分析不良环境条件对生殖健康的影响，从而提出解决方案，主动承担起社会责任。

（二）学情分析

学生经过初中生物学的学习，已经知道了细胞通过分裂完成数量的增加，细胞在分裂过程中染色体会进行复制，分裂完成后能实现染色体和核内DNA的平均分配。学生通过高中生物学必修1的学习，对有丝分裂过程中染色体的行为变化有一定的理解，对细胞分裂过程中的相关概念，如有丝分裂、着丝点、姐妹染色单体、赤道板、中心体、纺锤体、细胞板等概念也有较为准确的认知，并掌握了染色体、染色单体、DNA的数量判断方法，以及上述三者变化规律的数学模型建构方法，这为学习减数分裂奠定了基础。

（三）课程标准要求及核心素养分析

本节课体现了“阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”这一次位概念，属于“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能 ”这一重要概念，也属于高中生物学第3个大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”。

对于本节课的内容，《课标》的要求为：阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞的机制。《课标》的学业要求为：运用细胞减数分裂的模型，阐明遗传信息在有性生殖中的传递规律。注重培养学生的生命观念，发展学生的科学思维。

（四）自主学习目标设计

结合核心概念的学习，建构减数分裂概念模型；通过自主学习、合作学习，准确理解精子的形成过程；建构数学模型，掌握精、卵细胞形成过程中染色体、DNA和染色体单体的数量的变化规律。

二、重情境、重素养，设计评估证据

（一）设计评价内容，创设问题情境，评价核心素养达成

细化学习目标，将学习目标转化为评价项目或评价内容，围绕评价项目或评价内容创设问题情境，以终为始，进行逆向设计，引导学生运用所学的知识解决真实问题。在初始学习阶段宜偏重创设特定的问题情境，在深度学习阶段宜侧重创设真实的问题情境。基于此，在本节课的初始学习阶段，重要概念的理解、精子形成过程的学习宜设计特定的问题情境，而DNA或染色体数量变化模型建构、遗传的稳定性及变异的多样性则宜设计特定的问题情境或真实的问题情境。

（二）根据SOLO分类理论设计学业成果评价表

SOLO分类理论是由香港大学教育心理学教授比格斯和其同事科利斯首创的一种描述学业等级的质性评价方法，该理论将学生的学习结果由低到高分为五个不同的层次，即前结构、单点结构、多点结构、关联结构、抽象拓展结构。下面以本节课的两个不同类型的问题为例设计学习结果评价方案，判断学生在每个问题的回答过程中表现出来的思维层次水平，反映教学目标达成情况。表2是“精子的形成过程”学业成果评价表，用以评价学生的科学思维水平，表3是“减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数量变化的数学模型建构”学业成果评价表，用以评价学生的“模型与建模”科学思维水平。

三、重自主、重素养、重评价，设计教学活动

教学活动的设计核心为在教师指导下的学生自主学习活动，所以教师要准备好教学所用的视频、示意图、学案等。为了激发学生的学习兴趣，问题设计必须具有一定的情境性，同时还应具有可评价性，便于教师的评估。学生的学习方式有自主学习、合作学习以及探究学习。在科学思维的培养方面，教师可设计有助于训练学生归纳与概括、模型与建模、演绎推理等科学思维的活动。

四、重实践、重观察，深入反思教学

（一）逆向设计，目标达成过程化

以往教学目标的达成度主要是通过学生课后作业完成情况或测试效果进行评价，在教学过程中对教学目标达成效果进行评价的相对较少。通过逆向教学设计，重构了教学设计方式，把教学评价内容分散到致力于核心素养目标达成或关键能力培养的各个环节中，使目标达成过程化，能较全面地反映出学生的学习效果，也更有利于学生核心素养的培养。

（二）学案辅助，自主学习不偏航

自主学习不是自由学习，教师在编制学案时，可以充分发挥自身的专业能力，准确解读课程标准，有效整合课堂内外、教材正文与旁栏的资料信息，设计适当的教学情境，创编紧扣学习目标的练习题，有效引领学生自主学习。

（三）情境设计，助思维方法训练

在科学思维评价进阶中，强调基于不同情境，选择多种思维方法，通过归纳与概括、模型与建模等培养科学思维。本节课的情境设计从特定情境到给定情境再到真实情境，选择的思维方法有概括与归纳、模型与建模等，实现了多情境、多方法的灵活运用，极大地促进了学生科学思维的培养。

［   参   考   文   献   ］

［1］  中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017年版2020年修订［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］  吴宝山，施望敏.基于自主学习的高效课堂构建［J］.中学生物教學，2016（9）：36-39.

［3］  陈佳兴.浅谈运用“逆向教学设计”训练学生科学思维 ：以“DNA 复制的实验证据”为例［J］.中学生物教学，2018（23）：21-23.

［4］  闫白洋.利用SOLO分类理论进行生物学科学思维的表现性评价［J］.生物学教学，2018（4）：16-18.